隨著北極、北冰洋和周?chē)谋睒O陸地迅速變暖，科學(xué)家們正在競(jìng)相了解變暖對(duì)北極生態(tài)系統(tǒng)的影響。隨著海冰的縮小，更多的光線到達(dá)北冰洋的表面。一些人預(yù)測(cè)，這將導(dǎo)致更多的浮游生物，這反過(guò)來(lái)將支持魚(yú)類(lèi)和其他動(dòng)物。

普林斯頓大學(xué)和馬克斯-普朗克化學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家小組對(duì)此持相反意見(jiàn)。研究人員使用浮游生物化石來(lái)研究北冰洋西部和中部開(kāi)放區(qū)的氮?dú)鈦?lái)源和供應(yīng)率的歷史。他們的工作在本期《自然-地球科學(xué)》雜志的一篇論文中進(jìn)行了詳細(xì)介紹。這項(xiàng)研究表明在全球變暖的情況下，這些開(kāi)放的北極水域?qū)⒔?jīng)歷更強(qiáng)烈的氮限制，可能阻止浮游生物產(chǎn)量大幅度提高。

研究人員表示，隨著海冰的融化，構(gòu)成北極食物網(wǎng)基礎(chǔ)光合作用的浮游生物應(yīng)該從更大的光照供應(yīng)中受益。但這些浮游生物也需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)生長(zhǎng)，而營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)只有在北冰洋更深的地方才豐富，就在浮游生物的范圍之外。浮游生物能否獲得這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，取決于上層海洋的"分層"有多嚴(yán)格，海洋上層200米(660英尺)由不同密度的水層組成，由其溫度和鹽度決定。

當(dāng)海洋上層是強(qiáng)烈分層的時(shí)候，非常輕的水漂浮在密集的深水之上，對(duì)陽(yáng)光下表面的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)是緩慢的。研究人員利用來(lái)自北冰洋西部和中部的沉積物芯，研究人員測(cè)量了被困在有孔蟲(chóng)(生長(zhǎng)在表層水，然后死亡并沉入海底的浮游生物)石灰?guī)r化石中的有機(jī)氮同位素組成。他們的測(cè)量結(jié)果揭示了來(lái)自大西洋和太平洋的氮比例是如何隨時(shí)間變化的，同時(shí)也跟蹤了表層浮游生物的氮限制程度變化。

他們發(fā)現(xiàn)北極開(kāi)放水域的分層，特別是在通過(guò)白令海峽由太平洋供給的地區(qū)，將阻止表層浮游生物獲得足夠的氮來(lái)大量生長(zhǎng)。研究人員獲得歷史信息表明，對(duì)于北極西部和中部的開(kāi)放盆地水域來(lái)說(shuō)，這種變化是不可能的。由于太平洋水持續(xù)通過(guò)令白海峽流入，北極西部將保持強(qiáng)烈的分層，而變暖將加強(qiáng)北極中部的分層。研究人員總結(jié)說(shuō)，在這兩個(gè)開(kāi)放的海洋區(qū)域，緩慢的氮供應(yīng)可能會(huì)限制浮游生物的產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞： 限制 浮游生物 產(chǎn)量氮供應(yīng) 北極開(kāi)放水域